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由于分析速度快、灵敏度高、检测范围广和通量高,质谱技术在临床检验实验室有着广泛的应用价值。在所有的质谱技术中,MALDI-TOFMS和LC-MS/MS在临床检验的应用最广泛。因此,本课题对MALDI-TOFMS和LC-MS/MS技术的临床应用进行了初步研发,为质谱技术的临床应用提供坚实的研究基础。第一部分MALDI-TOF MS和纳米介孔材料联合技术及其在尿液本周蛋白检测中的应用本周蛋白(Bence-Jonesprotein)是多发性骨髓瘤患者尿液中的生物标志物。传统的检测本周蛋白的方法灵敏度低或者是费时费力。本部分建立了一种基于纳米介孔硅材料和MALDI-TOFMS联合技术来检测多发性骨髓瘤患者尿液中本周蛋白的新方法。大孔有序硅泡沫材料(Macroporous Ordered Silica Foams,MOSF)用于富集尿液中的本周蛋白,之后用MALDI-TOF MS分析材料-蛋白复合物。基于MALDI-TOF MS质谱图上的一对特异性的本周蛋白质谱峰,本周蛋白得以检测并可以用于诊断多发性骨髓瘤。该研究使用这种方法检测了 21份多发性骨髓瘤患者和27份健康对照者的尿液样本。该方法的灵敏度和特异度分别是95.24%(20/21)和100%(27/27)。与免疫固定电泳和免疫比浊法等其他检测本周蛋白的方法相比,该方法具有快速,方便和成本低的优点,未来也许可以成为检测尿液中本周蛋白的新方法。第二部分:基于LC-MS/MS的非标定量宏蛋白质组学技术及其在结直肠癌患者肠道微生物研究中的应用基于LC-MS/MS的宏蛋白质组学技术常用于研究肠道微生物的功能学特征。结直肠癌是最常见的肿瘤之一,肠道微生物群的改变与结直肠癌的发生密切相关。之前对肠道微生物的研究主要集中在微生物的组成和分类学的丰度变化上,而对结直肠癌患者的肠道微生物的功能学方面的研究很少。因此本课题收集了 14份治疗前的结直肠癌患者和14份健康志愿者的粪便样本,使用基于LC-MS/MS的非标记定量宏蛋白质组学方法对肠道微生物的蛋白质进行鉴定与定量。该部分实验结果中,总共鉴定到了 30545个蛋白和84217个肽段,它们分别归属于178个细菌属。通过比较病例组与健康对照组的微生物蛋白,本研究发现了 332个差异蛋白(P<0.05,fold change(P/H)>2或fold change(P/H)<0.05)。在这332个差异蛋白中与铁摄入/转运,氧化应激和DNA复制,重组和修复相关的蛋白质丰度显著改变。有25个差异蛋白与铁摄取/转运相关,有30个蛋白与氧化应激相关。这表明在结直肠癌患者大肠中局部铁浓度较高,氧化应激反应活跃。通过宏蛋白质组学分析,该实验也发现了一些新的结直肠癌患者细菌分类学差异和新的细菌蛋白标志物。该部分的实验研究表明肠道微生物参与结直肠癌的发病不仅是因为细菌分类学的变化而且是因为细菌功能活动的变化。